книги из ГПНТБ / Курочкин Б.Н. Теплотехнические испытания мартеновских печей
.pdfат |
|
а2 |
|
т = О2 |
|||
0,018 |
0,029 |
||
0,028 |
0 |
0472 |
|
0 037 |
0Щ610 |
||
0,’044 |
0,0730 |
||
0,050 |
0,0835 |
||
0,056 |
0,0936 |
||
0,063 |
0,1036 |
||
0 068 |
0 |
ИЗО |
|
0 |
074 |
0 |
1278 |
о’079 |
0 |
1303 |
|
о’084 |
о’1385 |
||
0 089 |
О’1460 |
||
0,094 |
0 |
1536 |
|
0 099 |
0 |
1615 |
|
0,103 |
0 |
1683 |
|
0,107 |
0 |
1752 |
|
0,112 |
О’ 1820. |
||
0,116 |
О’1885 |
||
0 |
120 |
0 |
195 |
0 |
124 |
0 |
201 |
0 |
128 |
0 |
207 |
0 |
132 |
0 |
213 |
0,136 |
0,219 |
||
0 |
140 |
0 |
225 |
0 |
143 |
0 |
230 |
0,147 |
0^236 |
||
0 |
151 |
0,242 |
|
0'154 |
О'247 |
||
0^ 158 |
0,252 |
||
О' |
161 |
С\257 |
|
0,165 |
0^263 |
||
о; 168 |
0^268 |
||
0,172 |
0^273 |
||
ЕV1 |
|
1«■q |
Данные для определения диаметра проходного |
|
||||
II |
|
ат |
т = ^ |
II b|а. |
|
|
||
|
|
|
|
|
а2 |
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,173 |
|
0,597 |
0,175 |
0,278 |
0,5271 |
0,630 |
|
|
0,217 |
|
0,598 |
0,178 |
0,282 |
0,5317 |
0,631 |
|
|
0,247 |
|
0,599 |
0,181 |
0,287 |
0,5362 |
0,632 |
|
|
0,270 |
|
0,600 |
0,185 |
0,292 |
0,Ь406 |
0,633 |
|
|
0,280 |
|
0,601 |
0,188 |
0,297 |
0,5449 |
0,634 |
|
|
0,306 |
|
0,602 |
0,191 |
0,301 |
0,5491 |
U.635 |
|
|
0,322 |
|
0,603 |
0,195 |
0,306 |
0,ЬЬ32 |
0,636 |
|
|
0,336 |
|
0,604 |
0,198 |
0,310 |
0,5572 |
0,637 |
|
|
0,349 |
|
0,605 |
0,201 |
0,315 |
0,Ь611 |
0,638 |
|
|
0,361 |
|
0,606 |
0,204 |
0,319 |
0,5649 |
0,639 |
|
|
0,372 |
|
0,607 |
0,207 |
0,323 |
0,5b8t> |
0,640 |
|
|
0,382 |
|
0,608 |
0,210 |
0,327 |
0,5722 |
0,641 |
|
|
0,392 |
|
0,609 |
0,213 |
0,331 |
0,5758 |
0,642 |
|
|
0,402 |
|
0,610 |
0,216 |
0,335 |
0,5793 |
0,643 |
|
|
0,4103 |
0,611 |
0,218 |
0,339 |
0,5827 |
U,644 |
|
||
0,4186 |
0,612 |
0,221 |
0,343 |
0,5860 |
0,645 |
|
||
0,4266 |
0,613 |
0,224 |
0,347 |
0,5892 |
0,646 |
•• |
||
0,4342 |
0,614 |
0,227 |
0,351 |
0,5924 |
0,647 |
|||
0,4414 |
0,615 |
0,230 |
0,355 |
0,5955 |
0,648 |
|
||
0,4483 |
0,616 |
0,232 |
0,358 |
0,5985 |
0,649 |
|
||
0,4549 |
0,617 |
0,235 |
0,362 |
0,6016 |
0,6Ь0 |
|
||
0,4614 |
0,618 |
0,238 |
0,365 |
0,6046 |
0,651 |
|
||
0,4678 |
0,619 |
0,241 |
0,369 |
0,6075 |
0,652 |
|
||
0,4740 |
0,620 |
0,244 |
0,373 |
0,6104 |
0,б5з |
|
||
0,4800 |
0,621 |
0,246 |
0,376 |
0,6132 |
0,654 |
|
||
0,4858 |
0,622 |
0,248 |
0,379 |
0,6159 |
0,655 |
|
||
0,4915 |
0,623 |
0,251 |
0,383 |
0,6187 |
0,656 |
|
||
0,4970 |
О; 624 |
0,254 |
0,386 |
0,6214 |
0,657 |
|
||
0,5023 |
0,625 |
0,256 |
0,390 |
0,6241 |
0,658 |
|
||
0,5075 |
0,626 |
0,259 |
0,393 |
0,6268 |
0,659 |
|
||
0,5126 |
0,627 |
0,261 |
0,396 |
0,6294 |
0,660 |
|
||
0,5176 |
0,628 |
0,264 |
0,398 |
0,6319 |
0,661 |
|
||
0,5224 |
0,629 |
0,266. |
0,402 |
0,6344 |
0,662 |
|
||
отверстия нормальных диафрагм |
[13] |
|
|
||
ат |
|
т = D |
|
ат |
а2 |
т — Di |
а |
т==п2 |
|||
0,269 |
0,406 |
0,6370’ |
0,663 |
0,347 |
0,499 |
0,272 |
0,409 |
0,6395 |
0,664 |
0,349 |
0,501 |
0,274 |
0,412 |
0,6419 |
0,665 |
0,352 |
0,504 |
0,276 |
0,415 |
0,6444 |
0,666 |
0,354 |
0,506 |
0,279 |
0,418 |
0,6468 |
0,667 |
0,356 |
0,508 |
0,281 |
0,421 |
0,6492 |
0,668 |
0,358 |
0,511 |
0,284 |
0,424 |
0,6515 |
0,669 |
0,361 |
0,514 |
0,287 |
0,428 |
0,6539 |
0,670 |
0,363 |
0,516 |
0,289 |
0,431 |
0,6562 |
0,671 |
0,365 |
0,518 |
0,292 |
0,434 |
0,6585 |
0,672 |
0,367 |
0,520 |
0,294 |
0,437 |
0,6607 |
0,673 |
0,369 |
0.523 |
0,296 |
0,440 |
0,6629 |
0,674 |
0,371 |
0,525 |
0,298 |
0,442 |
0,6651 |
0,675 |
0,374 |
0,528 |
0,301 |
0,445 |
0,6672 |
0,676 |
||
0,303 |
0,448 |
0,6694 |
0,677 |
0,376 |
0,530 |
0,306 |
0,451 |
0,6715 |
0,678 |
0,378 |
0,532 |
0,308 |
0,454 |
0,6736 |
0,679 |
0,380 |
0,535 |
0,310 |
0.456 |
0,6757 |
0,680 |
0,382 |
0,537 |
0,313 |
0,459 |
0,6777 |
0,681 |
0,384 . |
0,538 |
0,315 |
0,462 |
0,6798 |
0,682 |
0,386 |
0,541 |
0,318 |
0,465 |
0,6818 |
0,683 |
0,389 |
0,544 |
0,320 |
0,467 |
0,6838 |
0,684 |
0,391 |
0,546 |
0,322 |
0,470 |
0,6857 |
0,685 |
0,393 |
0,548 |
0,325 |
0,473 |
0,6877 |
0,686 |
0,395 |
0,550 |
0,327 |
0,476 |
0,6896 |
0,687 |
0,397 |
0,552 |
0,329 |
0,478 |
0,6915 |
0,688 |
0,399 |
0,554 |
0,331 |
0,481 |
0,6935 |
0,689 |
0,404 |
0,559 |
0,334 |
0,484 |
0,6954 |
0,690 |
||
0,336 |
0,486 |
0,6972 |
0,691 |
0,406 |
0,562 |
0,338 |
0,489 |
0,6990 |
0.692 |
0,409 |
0,564 |
0,340 |
0,491 |
0,7009 |
0,693 |
0,411 |
0,566 |
0,343 |
0,494 |
0,7027 |
0,694 |
0,413 |
0,568 |
0,345 |
0,496 |
0,7045 |
0,695 |
0,415 |
0,570 |
Таблица 15
Л Э 1 |
ЬII1^ |
а |
|
|
|
0,7062 |
0,696 |
|
0,7080 |
0,697 |
|
0,7097 |
0,698 |
|
0,7114 |
0,699 |
|
0,7136 |
0,700 |
|
0,7148 |
0,701 |
|
0,7165 |
0,702 |
|
0,7182 |
0,703 |
|
0,7198 |
0,704 |
|
0,7215 |
0,705 |
|
0,7232 |
0,706 |
|
0,7248 |
0,707 |
|
0,7264 |
0,708 |
|
0,7280 |
0,709 |
|
0,7296 |
0,710 |
|
0,7312 |
0.711 |
|
0,7328 |
0,712 |
|
0,7343 |
0,713 |
|
0,7359 |
0,714 |
|
0,7374 |
0,715 |
|
0,7389 |
0,716 |
|
0,7404 |
0,717 |
|
0,7419 |
0,718 |
|
0,7433 |
0,719 |
|
0,7448 |
0,720 |
|
0,7478 |
0,722 |
|
0,7492 |
0,723 |
|
0,7507 |
0,724 |
|
0,7521 |
0,725 |
|
0,7535 |
0,726 |
|
0,7549 |
0,727 |
|
Расчет сегментных диафрагм ведется на основе тех же урав нений, что и концентрических диафрагм. Не приводя промежу
Рис. 14. Сегментная диафрагма.
точных выводов, |
приведем расчетное |
уравнение в |
следующем |
виде: |
|
|
|
рый срез кромки диска выполняется под углом 30—45°. Отбор |
V = l,252asmZ)a |
м3/час, |
(75) |
импульсов производится вблизи диафрагмы. |
|
|
71 |
|
|
|
70
где т = —---- отношение площади |
сегментного |
отверстия диаф- |
|||||||
F |
|
трубопровода (К); или для |
весового рас |
||||||
рагмы (/) к сечению |
|||||||||
хода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О « 1,252аг/л7)2 |
у |
кг/час. |
|
|
(76) |
|||
Коэффициенты расхода а |
для сегментных диафрагм опреде |
||||||||
лены экспериментальным путем и приведены в табл. |
16 [14], [15]. |
||||||||
В этой же таблице приведены предельные |
значения чисел |
||||||||
Рейнольдса (Renp), до которых величина а |
остается независи |
||||||||
мой от скорости. |
|
|
|
|
|
|
Таблица 16 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Коэффициенты расхода а для |
сегментных |
диафрагм |
|
||||||
т |
|
Невозврат |
|
|
|
|
та |
||
а |
ные потери |
Renp |
|
|
|||||
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
0,1196 |
0,615 |
|
88 |
|
5 600 |
|
0,0736 |
||
0,1908 |
0,620 |
|
81 |
|
14 400 |
|
0,118 |
||
0,3185 |
0,633 |
|
61 |
|
40 400 |
|
|
0,202 |
|
0,5005 |
0,679 |
|
50 |
|
100 000 |
|
|
0,340 |
|
0,6765 |
0,746 |
|
32 |
|
183 200 |
|
0,503 |
||
0,8252 |
0,838 |
|
18 |
|
272 400 |
|
|
0,692 |
|
0,8930 |
0,910 |
|
11 |
|
318 800 |
|
|
0,814 |
|
При более высоких скоростях, постоянство величины, коэф |
|||||||||
фициент расхода не сохраняется, что |
исключает |
возможность |
|||||||
пользования формулами типа (76). |
|
|
|
а |
и |
т по сле |
|||
Расчет диафрагмы |
сводится к определению |
||||||||
дующей схеме. |
По уравнению |
(75), |
приближенно |
принимая |
|||||
s=l,0, определяем ат; |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
а.т = —_ k. |
|
|
|
(77) |
||||
|
|
1,252 Da /Дй |
|
|
|
|
|
||
По графику |
(рис. 16) зависимости |
а = / (а т) |
определяем |
||||||
значение а, а |
затем и величину. |
|
|
|
|
|
|
||
k т -- — .
а
Для сегментных диафрагм наиболее показательным размером является не площадь проходного сечения, а высота сегментного
отверстия а. |
|
Полагая п=-|-, по табл. 17 определяем значение |
а |
затем и величину а = nD. |
|
Прямоугольные диафрагмы
Прямоугольные диафрагмы применяются для измерения рас хода среды, протекающей по трубопроводам прямоугольного се чения (рис. 17).
"2
Таблица 17
Относительная высота сегмента в зависимости от относительного сечения его
п |
т |
п |
|
п |
т |
п |
т |
0,00 |
0,000 |
0,23 |
0,1740 |
0,46 |
0,4492 |
0,68 |
0,7241 |
0,01 |
0,0017 |
0,24 |
0,1848 |
0,47 |
0,4619 |
0,69 |
0,7359 |
0,02 |
0,0047 |
0,25 |
0,1957 |
0,48 |
0,4746 |
0,70 |
0,7476 |
0,03 |
0,0086 |
0,26 |
0,2067 |
0,49 |
0,4873 |
0,71 |
0,7592 |
0,04 |
0,0133 |
0,27 |
0,2179 |
0,50 |
0,5000 |
0,72 |
0,7707 |
0,05 |
0,0186 |
0,28 |
0,2293 |
0,51 |
0,5127 |
0,73 |
0,7821 |
0,06 |
0,0244 |
0,29 |
0,2408 |
0,52 |
0,5254 |
0,74 |
0,7933 |
0,07 |
0,0307 |
0,30 |
0,2524 |
0,53 |
0,5381 |
0,75 |
0,8043 |
0,08 |
0,0379 |
0,31 |
0,9641 |
0,54 |
0,5508 |
0,76 |
*O.SIS ’ |
0,09 |
0,0445 |
0,32 |
0,2751 |
0,55 |
0,5635 |
0,77 |
0,8260 |
0,10 |
0,0520 |
0,33 |
0,2878 |
0,56 . |
0,5762 |
0,78 |
0,8367 |
о,н |
0,0598 |
0,34 |
0,2998 |
0,57 |
0,5889 |
0,79 |
0,8472 |
0,12 |
0,0679- |
0,35 |
0,3119 |
0,58 |
0,6015 |
0,80 |
0,8575 |
0,13 |
0,0763 |
0,36 |
0,3241 |
0,59 |
0,6140 |
0,81 |
0,8676 |
0,14 |
0,0850 |
0,37 |
0,3364 |
0,60 |
0,6264 |
0,82 |
0,8775 |
0,15 |
0,0940 |
0.38 |
0,3488 |
0,61 |
0,6388 |
0,83 |
0,8872 |
0,16 |
0,1033 |
0,39 |
0,3612 |
0,62 |
0,6512 |
0,84 |
0,8967 |
0,17 |
0,1128 |
0,40 |
0,3736 |
0,63 |
0,6636 |
0,85 |
0,9060 |
0,18 |
0,1225 |
0,41 |
0,3860 |
0,64 |
0,6759 |
0,86 |
0,9150 |
0,19 |
0,1324 |
0,42 |
0,3985 |
0,65 |
0,6881 |
0.87 |
0,9237 |
0,20 |
0,1425 |
0,43 |
0,4111 |
0,66 |
0,7002 |
0,88 |
0,9321 |
0,21 |
0,1528 |
0,44 |
0,4238 |
0,67 |
0,7122 |
0,89 |
0,9402 |
0,22 |
0,1633 |
0,45 |
0,4365 |
|
|
|
|
Общее расчетное уравнение для определения размеров диаф-
рагм аналогично уравнениям (75) |
|
|
V = l,5943is mF |
— м3/час. |
(78> |
I
Рис. 16. Коэффициент расхода а сег |
Рис. 17. Схема прямо |
ментных диафрагм в зависимости от ат |
угольной диафрагмы. |
Однако, как и в рассмотренных выше -случаях, это уравнение не дает возможности непосредственно определить размеры про-
73.
ходного отверстия диафрагмы, так как содержит в себе два не известных а. и т.
По уравнению (78) |
при е |
= 1,0 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
ат =- = k. |
|
|
|
(79) |
|||||||
|
|
|
|
1,5943 F /ДЛ |
|
|
|
|
|
||||
Построив |
по данным |
табл. |
18 |
|
графическую |
зависимость |
|||||||
a =f(am), определяем величину а |
и далее |
|
|
|
|
||||||||
|
|
Л1=—=—п/ = mF, . |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
a |
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
где f — проходное |
сечение диафрагмы, л2; |
|
|
|
|
||||||||
F — сечение трубопровода, м2. |
|
|
|
|
Таблица 18 |
||||||||
|
Зависимости коэффициента расхода а от т |
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
т |
a |
|
|
пр. |
|
|
т |
|
a |
|
|
пр. |
|
0,05 |
0,598 |
|
15 000 |
|
0,40 |
0,660 |
|
|
120.Ю3 |
||||
0,10 |
0,602 |
|
30 000 |
|
0,45 |
0,676 |
|
|
135.1О3 |
||||
0,15 |
0,608 |
|
45 000 |
|
0,50 |
0,695 |
|
|
150.103 |
||||
0,20 |
0,625 |
|
60 000 |
|
0,55 |
0,716 |
|
|
165.10s |
||||
0,25 |
0,624 |
|
75 000 |
|
0,60 |
0,740 |
|
|
180.10s |
||||
0,30 |
0,634 |
|
90 000 |
|
0,65 |
0,768 |
|
|
195.10s |
||||
0,35 |
0,645 |
|
105 000 |
|
0,70 |
0,802 |
|
|
210.10s |
||||
Определив значение т, можно вычислить |
стороны |
прямо |
|||||||||||
угольного |
сечения |
диафрагмы |
f = ab; |
а = Л]/т; |
b = В ]/т |
||||||||
(рис. 17). |
|
|
|
|
|
|
предельного |
значения Re |
|||||
Для приближенного определения |
|||||||||||||
можно пользоваться формулой: Renp 30,3 Ю6 |
т. |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Торцовые (входные) диафрагмы |
||||||||
|
|
|
|
|
В |
случае |
затруднений |
по кон |
|||||
|
|
|
|
структивным |
или местным |
условиям |
|||||||
|
|
|
|
в |
установке |
диафрагмы |
по длине |
||||||
|
|
|
|
трубопровода последняя |
может быть |
||||||||
|
|
|
|
установлена на входном или выход |
|||||||||
|
|
|
|
ном конце его (рис. 18). |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Это может быть при сильно раз |
||||||||
|
|
|
|
ветвленных трубопроводах |
или при |
||||||||
Рис. 18. Схема торцовой |
недостаточной длине прямых участ |
||||||||||||
ков, удовлетворяющих |
нормам уста |
||||||||||||
диафрагмы. |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
новки |
диафрагм. |
В этих |
условиях |
||||||
торцовые диафрагмы иногда устанавливают также на всасываю щих патрубках вентиляторов.
Входные диафрагмы рассчитывают по графикам и таблицам
для обычных диафрагм.
74
При расчете входной торцовой диафрагмы коэффициент а
может быть определен по формуле
« = 0,6169 —0,0009/25? |
(80) |
||||||
где D — внутренний диаметр |
трубопровода, мм. |
|
|||||
Ниже приведены значения |
а, подсчитанные по формуле (80): |
||||||
D, мм............... |
0 |
|
50 |
100 |
200 300 |
350 |
|
а ................ . . |
0,6169 0,6105 0,6079 0,6042 0,6013 0,6000 |
||||||
Приведенные коэффициенты справедливы для чисел Рейнольд |
|||||||
са Re> 55 000, которые |
считаются |
|
предельными для входных |
||||
дроссельных устройств. |
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр диафрагмы легко вычисляется после этого по фор |
|||||||
муле |
|
/ -------- - ---- — см. |
|
||||
d == |
(81) |
||||||
|
I/ |
, |
/~ДЛ |
|
|
||
|
г |
|
у |
т |
|
|
|
|
г |
|
1,252as I/ |
— |
|
||
При выборе диаметра диафрагмы с учетом желательного пе |
|||||||
репада давления в диафрагме можно пользоваться |
следующей |
||||||
приближенной формулой |
(полученной |
в предположении, что |
|||||
а = 0,607): |
|
|
|
|
|
|
|
Дй =, |
J ’726х - мм вод. |
ст., |
(82) |
||||
(d V
D /
где х == ——L . s D2
Двойные диафрагмы
Коэффициенты расхода для дроссельных приборов при значе ниях Re ниже предельных становятся непостоянными и изменя ются с изменением Re. Для нормальных диафрагм изменение а
в областях ниже Renp происходит следующим образом: |
внача |
|
ле, с уменьшением Re ниже предельного, а возрастает, |
а |
затем |
резко снижается. |
не могут |
|
В связи с этим измерения расходов при Re < RenP |
||
производиться нормальными диафрагмами. Для этих целей при меняются двойные диафрагмы (см. рис. 26), данные, по расчету которых изложены ниже, в разделе об измерении расхода жид кого топлива.
Расчетные формулы для определения
весовых расходов |
пара |
и |
воды |
|
Пар и воду обычно измеряют в |
весовых |
единицах. |
В связи |
|
с этим удобно ранее выведенную общую |
формулу для |
расчета |
||
нормальных диафрагм, выраженную в объемных единицах рас хода, преобразовать в формулу, представляющую расход в ве
совых единицах.
75
Для измерения расхода пара или воды получим |
|
||||
G = l,252asrfa у"//(тР — 71)т кг!час, |
(83) |
||||
где Н — показание |
дифманометра в миллиметрах столба рабо |
||||
чей жидкости прибора; |
|
|
(маномет |
||
7р — удельный |
вес |
рабочей жидкости в приборе |
|||
ре), кг/м3-, |
вес |
жидкости, |
находящейся |
в приборе над |
|
71—удельный |
|||||
рабочей жидкостью, кг/м3-, |
|
|
|
||
7 —удельный |
вес измеряемой среды (пара), кг/м3. |
||||
При измерении |
расходов воды |
пользуются |
часто |
ртутными |
|
дифманометрами, у которых поверх ртути залита вода. В этом
случае расчет производится по формуле
G — 4,438ada ]/Д Н~[ кг/час, |
(84) |
при этом е для капельных, практически не сжимаемых жидко
стей принимается равным 1,0.
Проверка применимости формул
Расчетные формулы, приведенные выше, в отношении приня тых значений коэффициентов расхода а достоверны только1 для Re выше предельного.
Ранее были приведены значения Renp для сегментных и пря моугольных диафрагм (табл. 16 и 18). Предельные значения чис ла Рейнольдса для нормальных диафрагм приведены в табл. 19.
Число Рейнольдса можно подсчитать по формуле |
|
||||
Re =---- -1,. |
|
|
(8о) |
||
где U7 — скорость движения жидкости |
(газа) |
в трубопроводе, |
|||
м/сек-, |
|
|
(газа), м^/сек; |
||
v — кинематическая вязкость жидкости |
|||||
V — объем протекающей жидкости |
(газа), |
м3/сек-, |
кг/м3-, |
||
7 —удельный вес протекающей жидкости |
(газа), |
||||
D — диаметр трубопровода, |
м; |
|
|
|
кг/м ■ сек. |
т] — динамическая вязкость |
протекающей среды, |
||||
Если при определении Re для заданных |
условий число Рей |
||||
нольдса получается ниже критического, определяемого по1 данным
соответствующей |
таблицы, |
то диафрагму следует пересчитать, |
||
изменив величину |
а |
и соответственно а . |
|
|
— |
|
|||
Приведенные выше формулы расчета диафрагм |
позволяют |
|||
определить расход газа или |
жидкости в ее рабочих |
условиях |
||
(при заданном давлении, температуре и влажности). |
|
|||
Для пересчета |
газа |
к нормальным условиям, что необходимо |
||
76
Таблица 19
Предельные |
значения числа |
Рейнольдса для нормальных |
диафрагм |
d |
Пр, |
d |
пр. |
D |
D |
||
0,2 |
18-Ю8 |
0,6 |
105-10® |
0,3 |
28-Ю3 |
0,65 |
135-10® |
0,4 |
42* -10 |
0,70 |
166-10® |
0,5 |
64-10® |
0,75 |
204-10® |
0,55 |
81-Ю8 |
0,80 |
252-10® |
для дальнейших теплотехнических расчетов, следует пользовать ся формулой
V- = 0,67 3ied2 I/ |
--------- —----------1/ |
— нм?/чае, |
(86) |
|
V |
(7o + d)(O,8O4 + d) V |
Т |
|
|
где Vo — объем сухого газа при 0°С и 760 мм рт. |
ст.; |
|
||
Т о — удельный вес сухого газа при 0° С и 760 мм рт. ст.; |
||||
Р — абсолютное давление измеряемой среды |
|
|
||
(/’бар ± /’изб) ММ рт. ст.; |
|
|
|
|
Т — температура среды, °К; |
кг/м? |
сухого |
газа. |
|
d — содержание водяных паров в газе, |
||||
Ниже, в табл. 20 приведены формулы для пересчетов объема газов в нормальном состоянии к объему их в рабочем состоя нии, и наоборот.
Тарировка дроссельных диафрагм
Приведенные выше расчеты диафрагм даны в приближенном
виде и не отражают влияния некоторых факторов на показания прибора. К этим факторам относятся: коэффициент сужения струи, обычно не равный единице, температурные условия, ме няющие линейные размеры диафрагмы, и т. д. Более точные расчеты приведены в специальной литературе [14]. Учесть все факторы, определяющие степень точности прибора в процессе его промышленной эксплуатации, весьма трудно, поэтому для
оценки достоверности показаний прибора необходимо знать сте
пень влияния этих факторов и иметь |
возможность произвести |
|
проверку (тарировку) диафрагм. |
|
или |
Точность измерения (суммарный допуск) расхода газа |
||
жидкости диафрагмой определяют по формуле |
|
|
Т= ± |/Л7'о2+ ^2 + (^)2 |
+ (у)2+27^ |
<87) |
где Та ,7\ ,Т/ь,Т\ ,Td —соответственно, |
вероятные погрешности |
|
при определении а; е; Д/г; f и d. |
|
|
77
О
сч
CTJ
Д'
х
Ч
\о
Н
Формулы для пересчета объема газов
Общая величина погреш ности Т оценивается как ко рень квадратный из суммы
квадратов отдельных погреш
ностей (допусков).
Тарировку диафрагм мож но производить при помощи трубки Прандтля. Для этого необходимо произвести одно временные измерения рас ходов газа (жидкости) по следовательно установленны
ми на одном трубопроводе
диафрагмой и трубкой Пран дтля. При измерении расхода трубкой Прандтля следует пользоваться формулой
VT = 1,2526 |
• |
мМчас, (.88)
где ’Д/г0 — скоростной напор
в центре трубо провода;
k — коэффициент рас
пределения ско ростных напоров по сечению газо провода;
3— аэродинамический
коэффициент го ловки трубки.
При известных значениях k и 3 измерение расхода трубкой Прандтля может слу жить проверочным для пока заний диафрагмы, установ
ленной на этом же трубопро воде. Для определения значе
ния |
k сечение трубопрово |
да |
условно разбивают на |
ряд |
концентрических колец |
(рис. 19); чем больше колец принято для данного сечения, тем точнее определится вели чина k.
78
Рекомендуется [13] |
следующее |
примерное |
число |
колец раз |
|||
бивки в зависимости от диаметра трубопровода: |
|
|
|||||
Диаметр газопровода, |
мм . . 350 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
Число колец........................ |
6 |
7 |
9 |
10—11 |
12 |
14 |
15 |
Перемещая трубку Прандтля строго по диаметру трубы, из
меряют скоростной напор в местах пересечений колец с диамет ром, по которому движется трубка. Таким образом, для каждо-
Рис. 19. Разбивка сечения трубопровода при замере пневмометрическими трубками.
го -кольца измерение будет произведено в двух точках (напри мер точки /г3 и h'3 на рис. 19). Для точности измерения при воз
можной неравномерности скоростных полей в трубопроводе, вы званной конструктивными особенностями последнего (повороты,
наличие дросселя и т. д.), замер скоростных |
напоров |
следует |
|||
производить по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. |
|||||
Расчет |
k по данным замеров скоростных |
полей производят |
|||
по формуле |
|
|
|
|
|
1*А |
+ ]/"дд' + ]Лай2 |
+ ]Ллл'2 + ■ • • + |
+ У |
> [оУ/ |
|
k =--------------------------------------- |
2т |
----Ай0 ---------------------------- |
|
||
|
|
|
|||
где |
т — число колец, |
на которые условно разделено се |
|||
Ah't и |
чение трубопровода; |
измерений труб |
|||
т.д.— скоростные напоры в точках |
|||||
|
кой Прандтля. |
паспорте |
каждой |
||
Величина коэффициента |
3 |
указывается в |
|||
трубки заводского изготовления.
79
Действительный измеряемый расход среды Рт определится
после этого по формуле (88).
Отношение расхода газа, полученного по диафрагме, к рас
ходу по трубке Прандля —, представляет собой поправочный
VT
численный коэффициент, который необходимо учитывать при измерении расхода диафрагмой.
Изложенный метод является приближенным, так как кон центрические сечения, по которым производят замер динамиче ских напоров, не равны по своим площадям, поэтому величина
— будет занижена. Однако, если на замеряемом участке труКТ
бопровода поля скоростей не имеют сильно выраженного иска жения, метод дает вполне удовлетворительные результаты.
Существует и другой метод обработки результатов замеров
скоростных полей в трубопроводе с помощью трубки Прандтля. Разделим сечение трубопровода на концентрические кольца бесконечной малой толщины dR. Объем газа, протекающего че
рез каждое кольцо, будет
dV, = Wdf мЧсек,
где |
W — средняя |
скорость |
газа |
в |
кольце; |
|
|
||
df = ‘ZnRdR — сечение |
кольца радиуса R. |
|
|
||||||
Следовательно, |
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 2- j WRdR |
|
|
|
|
||
или |
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
VT = 3600.2^(W)cp7? м3/час. |
|
(90) |
|||||||
|
|
||||||||
Определяем |
скорости |
движения |
среды |
|
в каждом |
кольце |
|||
(рис. 20) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2g |
+ А/гИ |
|
|
|
|
|
Z |
' |
|
7 \ |
2 |
/ |
|
|
|
Составляем |
таблицу |
(21) зависимости |
величины WR от |
R, |
|||||
где i — порядковый номер |
кольца от |
1 до п. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
21 |
|
Схема подсчета |
зависимости |
величины |
WR от R |
|
|
||||
-№ кольца |
К Л .-j-Д h |
|
jdД/t |
|
|
R |
WR |
||
‘—1 |
|
|
|
||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1
2
п